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  • 简介:研究了乳酸直接缩聚制备聚乳酸反应动力,结果表明:在常压和无催化剂条件下,当温度达到124℃时,乳酸单体开始缩聚,在反应程度为14.15%-62.75%范围内缩聚反应符合3级反应,其动力方程式为-d[COOH]/dt=1.057×10^-5[COOH]^3。还计算了在不同温度下反应速率常数k,并根据ARRHENNIS公式求得反应活化能E=4.34kJ·mol^-1。最后,比较了理论计算与实际测量数均分子量与时间关系。

  • 标签: 聚乳酸 直接缩聚 动力学 反应平衡常数
  • 简介:采用粉末注射成形工艺制备含钕钛合金TixNd(x为Nd质量分数,%),采用金相显微镜、扫描电镜、电子探针以及硬度和力学性能测试等分析手段,研究钕对注射成形钛合金分布及力学性能影响,并分析钕最佳添加量。结果表明:随钕含量增加,合金密度和伸长率先增加后降低,其中Ti15Nd性能最优异,其相对密度为98.2%,强度和伸长率分别达到634MPa和6.5%,比纯钛分别提高248MPa和6.5%。纯钛断裂面呈现解理断裂特征,而Ti15Nd为延性断裂。添加钕能提高钛合金致密度,并且钕能吸收周围钛基体氧原子形成氧化钕,调节TixNd合金分布,从而有效提高合金强度和韧性。计算证明氧化钛分解和氧化钕形成在热力学上是可行。建立Ti-Nd扩散模型,考虑钕蒸发和氧化等因素,计算得出钕最佳添加量(质量分数)约为4.3%。

  • 标签: 注射成形 钛合金 Nd元素 显微组织 力学性能
  • 简介:采用多靶磁控溅射技术,制备TiCN、VCN单层膜及一系列调制比为1不同调制周期TiCN/VCN多层膜。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损测试仪和扫描电子显微镜,研究各种薄膜微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。研究表明:不同调制刷期TiCN/VCN多层膜硬度围绕混合法则计算硬度值上下波动,没有出现致硬现象。TiCN和VCN单层薄膜室温下摩擦因数很低,TiCN/VCN多层膜调制周期较小时摩擦因数较高,调制周期大于10nm时摩擦因数逐渐接近TiCN和VCN单层膜。700℃下,TiCN/VCN多层膜摩擦因数主要取决于表面生成TiO2和v205共同作用,与TiCN相比,TiCN/VCN多层膜高温摩擦因数较小。

  • 标签: TICN VCN 磁控溅射 力学性能 摩擦磨损性能
  • 简介:对以五氧化二钒为原料制备碳化钒工艺过程进行热力学分析,分析结果表明:钒氧化物在转化过程遵循逐级还原理论;钒氧化物在碳化过程,不转化为金属钒,直接转化为碳化钒;二氧化钒碳化温度最低,为1018K,因此,在钒氧化物转化过程,应尽可能使其转化为二氧化钒.若采用气相还原碳化方法,则可通过调节气体流量、配比对还原碳化工艺进行控制.

  • 标签: 氧化钒 碳化钒 直接碳化法 热力学分析
  • 简介:涂层内氧化物和孔隙等微观缺陷是影响涂层力学性能关键因素,采用等离子喷涂技术制备TiN涂层,利用SEM、XRD、EDS分析喷涂参数对涂层内氧化物和孔隙率影响,并研究氧化物和孔隙率对涂层硬度和断裂韧性影响规律,优化等离子喷涂参数。结果表明:在较远喷涂距离和较大喷涂功率下,涂层内具有较少氧化物和孔隙;随涂层内氧化物和孔隙增多,涂层硬度呈降低趋势;涂层内氧化物存在可提高涂层断裂韧性,但氧化物较多时会降低涂层层状结构内聚强度,涂层断裂韧性随氧化物增多呈现先增加后降低变化趋势。

  • 标签: TIN涂层 硬度 断裂韧性 氧化物 孔隙率
  • 简介:利用日本网带式连续烧结炉,采用2种不同烧结工艺制备Cu-20%Zn黄铜,研究烧结工艺对其力学性能和微观组织影响。第1种烧结工艺是快速升温到550℃预烧50min,然后在860℃高温烧结50min;第2种烧结工艺是在200min内将温度从100℃缓慢升高到750℃,然后升温到870℃保温1h。结果表明:采用第1种工艺烧结时,烧结体可看到大量形状不规则孔隙,基体没有联接成一体。采用第2种工艺烧结时,由于延长了预烧结时间和减慢升温速度,黄铜孔隙收缩并趋于球化,孔隙数量明显减少,烧结体密度和硬度都增大,伸长率显著提高;但由于晶粒长大,晶界强化效果下降,导致强度下降。采用第2种烧结工艺制备黄铜综合力学性能较好,密度达到8.12g/cm^3,硬度为86HRH,抗拉强度和伸长率分别为242MPa和27.3%,均超过日本工业标准JIS和中国国家标准要求。

  • 标签: 粉末冶金 黄铜 烧结 力学性能 微观组织
  • 简介:将真空烧结铁基合金奥氏体化、油淬后,在600~700℃温度下进行回火处理,保温1h,空冷。测试回火后合金硬度和冲击韧性,并用金相显微镜、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)观察和分析合金组织、结构与断口形貌,研究回火温度对铁基合金组织与力学性能影响。结果表明:随回火温度升高,第二相碳化物粒子M23C6含量(质量分数)基本保持不变,约为3.5%;碳化物M6C数量大幅减少,平均尺寸明显减小,碳化物M6C第二相强化效果降低,硬度下降,同时基体组织软化,冲击吸收功增大。回火温度为675℃时,铁基合金保持较高硬度40HRC,冲击韧性较回火前提高11%。回火处理后铁基合金断口形貌为典型沿晶断裂。

  • 标签: 铁基合金 回火温度 第二相粒子 断口分析
  • 简介:采用Al片和SiO2粉末为原料,以H2为保护气氛,通过气相沉积方法合成Al2O3纳米片。采用XRD、SEM、TEM和EDS等分析表征手段研究合成Al2O3纳米片物相组成、显微形貌和微区成分。结果表明:合成Al2O3纳米片具有光滑平整表面,厚度为100-300nm,具有完好菱方六面体结构。通过纳米压痕仪对合成α-Al2O3纳米片力学性能进行原位表征,利用Oliver-Pharr方法由加载.卸载曲线直接计算纳米片硬度和弹性模量,经计算得知α-Al2O3纳米片硬度值为26±5GPa,略高于单晶α-Al2O3块体材料;弹性模量为249+32GPa,仅相当于对应单晶块体材料55%左右。

  • 标签: 氧化铝 纳米片 气相沉积 纳米压痕 力学性能
  • 简介:采用喷射成形方法制备2124铝合金坯,探索其热轧致密化工艺,并研究热轧变形量和变形温度对材料显微组织和力学性能影响。结果表明,材料最佳热轧温度为450℃,在该温度下热轧可以保持喷射成形工艺制备2124铝合金获得细小晶粒组织优势,且轧件可以获得较佳力学性能。热轧过程,当总变形量小丁30%时,材料致密化速度较快;当总变形量达到40%时,材料基本完成致密化。当热轧温度为450℃,变形量为80%时,喷射成形+轧制后材料拉伸性能高于铸造+轧制材料。对喷射成形+热轧材料进行T6处理,材料强度可较大提高,抗拉强度达到502.2MPa,伸长率为12.23%。

  • 标签: 喷射成形2124铝合金 热轧工艺 致密化 组织 力学性能
  • 简介:以铝热反应法制备无昂贵合金元素添加纳米结构白口铸铁,采用XRD、OM、SEM和拉伸及压缩等分析、测试手段研究碳含量对纳米结构白口铸铁组织和力学性能影响。结果表明:随碳含量增加,白口铸铁由不同形态珠光体和渗碳体组成,其中层片状珠光体含量减少,粒状珠光体含量增加;层片状珠光体片间距分别为165、231和250nm。碳含量为3.5%,3.7%和4.3%纳米结构白口铸铁维氏硬度分别为552、577和575HV,抗压强度为2224、2460和2220MPa,抗拉强度为383、416和245MP,均呈现先增大后减小趋势;伸长率为3%、2.5%和1%,呈现逐渐下降趋势。无昂贵合金元素添加纳米结构白口铸铁力学性能与Ni-Hard2铸铁相当。

  • 标签: 纳米结构白口铸铁 碳含量 组织 力学性能
  • 简介:采用等离子旋转电极雾化工艺制备名义成分为Ti-47Al-2Cr-2Nb-0.2W(原子分数,%)预合金粉末,并经热等静压致密化得到TiAl基合金坯料。对热等静压坯体进行包套锻造,始锻温度为1150~1200℃,并控制应变速率为0.1~0.01s-1,研究包套锻造后TiAl基合金高温力学性能。结果表明,包套锻造后组织得到了一定程度细化和均匀化,从而使合金高温力学性能得到提高,但由于显微组织中有少量微裂纹存在,导致包套锻造TiAl基合金仍呈现较低伸长率。TiAl基合金在进行高温拉伸时,首先在试样内部形成微裂纹或微孔,随拉伸过程进行微裂纹或微孔扩展、连通,最终使试样断裂。

  • 标签: TIAL基合金 热等静压 包套锻造 高温力学性能
  • 简介:通过对浸渍前后C/C复合材料抗弯性能、剪切性能和耐压性能比较,分析了浸渍工艺过程对C/C复合材料力学性能影响.浸渍工艺使C/C复合材料力学性能有明显改善:抗弯强度由浸渍前101MPa提高到浸渍后159MPa,剪切强度由浸渍前8.6MPa提高到浸渍后12.1MPa,抗压强度由浸渍前82MPa提高到浸渍后136MPa.浸渍前后C/C复合材料断口扫描电镜照片分析可得出浸渍工艺炭生长层有与CVD工艺类似的微观结构结论.

  • 标签: 浸渍工艺 C/C复合材料 力学性能
  • 简介:采用天然岫岩玉和人工合成含镧化合物为原料,通过高能球磨制备粒径小于2μm镧/蛇纹石复合粉体,分析该复合粉体力学及结构稳定性,评价其作为润滑添加剂摩擦学性能,并探索其减摩抗磨机理。结果表明:镧加入能降低蛇纹石微粉力学及结构稳定性,使蛇纹石羟基脱除速率更快、反应更彻底。复合微粉较单一蛇纹石微粉具有更好减摩抗磨性能,在CD15w/40柴油机润滑油添加0.5%镧/蛇纹石复合微粉时,摩擦因数和盘片磨损体积分别较基础油降低约34.2%和68.8%;磨损表面致密光滑,复合粉体颗粒直接参与摩擦界面复杂物理和化学作用,诱发形成富含Si-O结构氧化膜,该氧化膜与有机残留物产生正协同作用,提高摩擦副磨损抗力及润滑性能,显著降低摩擦磨损。

  • 标签: 稀土 蛇纹石 热力学 磨擦磨损 机理
  • 简介:采用粉末冶金快速热压法制备B4C/Al中子吸收材料,对其进行T6态热处理,通过对材料密度、硬度与抗弯强度等性能测试以及材料微观组织、物相组成和弯曲断口形貌观察与分析,研究成形压力、热压压力与温度以及B4C颗粒含量影响。结果表明,B4C/Al复合材料物相组成为Al和B4C;B4C颗粒均匀地镶嵌在基体,颗粒与基体结合紧密。材料密度随压制压力增加而增大,随B4C含量增加而降低,在热压压力和温度共同作用下,铝合金液充分填充压坯孔隙从而实现高致密。当B4C质量分数为30%时,在150MPa预成形压力下压制、530℃/10MPa条件下热压后所得B4C/Al复合材料相对密度最高,达到99.87%,断裂方式为韧性断裂。经T6态热处理后,硬度HB和抗弯强度均提高,分别达到123.49和394.117MPa,断裂方式转变为脆性断裂。

  • 标签: 快速热压 B4C/Al T6态热处理 力学性能 断裂方式
  • 简介:采用全自动控制往复喷射成形工艺制备工业规格7055铝合金锭坯,研究热挤压工艺对喷射成形7055铝合金显微组织和力学性能影响。采用电子背散射衍射技术对经不同热挤压后7055铝合金织构进行研究。结果表明,喷射沉积锭坯组织为等轴状晶粒,均匀细小(30~50gm),基体不存在枝晶型偏析。由于喷射沉积工艺本身特点,在合金存在大量显微疏松缺陷。沉积锭坯经过热挤压致密化后,合金力学性能显著提高,抗拉强度巩为390MPa,伸长率6为13.3%,表明热挤压工艺可有效消除疏松缺陷,从而充分发挥出喷射沉积工艺优越性。EBSD分析表明,挤压后沿着挤压轴方向形成丝织构,主要为(001)与(111)两种织构。

  • 标签: 7055铝合金 喷射成形 热挤压 显微组织 织构
  • 简介:采用铸锭冶金以及形变热处理工艺,制备了不同Cu,Mg含量Al-xCu—yMg-0.6Ag合金。通过拉伸性能测试、差热分析(DSC)以及扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)分析,研究Cu,Mg含量对合金组织与力学性能影响。结果显示:增加Cu与Mg含量,能提高基体合金时效硬化效果与抗拉强度。185℃峰时效时,Al-xCu—yMg-0.6Ag合金主要强化相由片状Ω相和少量θ’相组成。随着Cu含量增加,峰时效态合金Ω相体积分数增大。增加Mg含量,能加速合金时效硬化过程,减小Ω相尺寸。

  • 标签: Al-Cu-Mg—Ag合金 力学性能 时效析出 显微组织
  • 简介:采用粉末微注射成形技术制得ZrO2阵列式微流道,研究粉末粒径和注射成形工艺对微流道性能影响规律。结果表明:通过优化注射工艺参数可以有效避免注射坯缺陷产生;不同粉末粒径试样烧结后,致密度和力学性能均随烧结温度升高先增大后减小;位粒径为200nm粉末粒径试样最佳烧结温度为1500℃,致密度为99.5%;位粒径为100nm粉末粒径试样最佳烧结温度为1250℃,致密度为98.4%,均近完全致密。纳米级粉末使用可有效降低烧结温度、提高力学性能;粉末粒径从200nm下降到100nm时,粗糙度值从1.92下降到1.32。烧结后阵列式微流道直径为(450±5)μm,具有很好圆度,尺寸误差<1.5%。

  • 标签: 粉末微注射成形 微流道 微观组织 力学性能
  • 简介:采用片状粉末冶金技术制备碳纳米管/铝(CNT/Al)复合材料,并研究其力学性能。首先,通过聚合物热解化学气相沉积法(PP-CVD)在微纳铝片表面原位生长碳纳米管制备CNT/Al片状复合粉末,随后对该片状复合粉末进行冷压成形、烧结致密化和挤压变形加工等,制备致密CNT/Al复合材料块体。实验结果表明,相比铝基体,所制备1.5%CNT/Al复合材料抗拉强度和模量分别提高了18.5%和23.7%,3.0%CNT/Al复合材料抗拉强度和模量分别提高了31.4%和74.1%,但由于铝基体细晶强化和位错强化作用,使其塑性分别下降至4.96%和1.5%。

  • 标签: 碳纳米管 铝基复合材料 化学气相沉积 片状粉末冶金 力学性能
  • 简介:通过热压烧结工艺制得了(SiCp+C)/MoSi2复合材料,测试分析了材料组织结构、室温和高温力学性能.结果表明:(SiCp+C)/MoSi2复合材料主要由MoSi2(大量),α-SiCp(大量),Mo5Si3(多量)和β-SiC(少量)组成,密度为5.12g/cm3,相对密度为91%;增强相粒径<30μm,体积分数为39%.其室温硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为12.2GPa,530MPa和7.2MPa·m1/2;材料在800℃维氏硬度为8.0GPa,1200和1400℃抗压强度分别为560MPa和160MPa.与非增强MoSi2相比,材料各种力学性能都有大幅度提高.

  • 标签: 二硅化钼 碳化硅 复合材料 力学性能
  • 简介:研究了经真空热压、热挤压工艺制备涂覆颗粒(化学涂层工艺)增强Al-Fe-V-Si耐热铝合金基复合材料在不同温度下力学性能与摩擦磨损性能.实验结果表明:涂覆后SiCp与基体结合更加牢固,涂覆层(Ni)加入降低了材料内部颗粒(SiCp)与基体(Al-Fe-V-Si)之间孔隙,10%SiC(Ni)/Al-Fe-Si(0812)复合材料在室温断裂强度分别比基体和10%SiCp/Al-Fe-V-Si(0812)复合材料增加了62.15%和2.82%,在400℃时分别增加了55.3%和28.6%.复合材料耐磨性能比增强体未涂覆复合材料大大提高,在载荷50N,转速0.63m/s工况下,经增强体涂覆铝基复合材料在300℃时为以磨粒磨损为主磨损机制;高于350℃时,为以粘着磨损为主磨损机制.

  • 标签: 涂覆粉末 热挤压 耐热铝基复合材料 颗粒增强